华东理工大学马骧、马良伟ACS Materials Lett.通过单键锁定平坦化策略实现超长室温磷光

文摘   2024-11-13 08:03   福建  

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原文链接:10.1021/acsmaterialslett.4c02116


超长室温磷光(URTP)材料因其广泛的应用而被广泛研究。然而,获得具有超长寿命的磷光材料是一项极具吸引力和挑战性的工作。

近日,华东理工大学马骧、马良伟团队通过对三苯胺(TPA)进行两次单键锁定,获得了具有优异平面性的吲哚[3,2,1-j,k]咔唑(ICZ)。将ICZ掺杂到刚性基质中,成功制备了寿命为3.24 s、光致发光量子产率为37.37%的URTP材料。单晶分析、温度依赖的光物理表征、Huang-Rhys因子和理论计算表明,通过单键锁定可以使分子更加平面和刚性,从而抑制激发态的结构弛豫,从而减少非辐射跃迁以产生URTP。此外,我们通过能量转移实现了全色余辉。这些URTP材料已被开展在防伪和光电信息显示方面的潜在应用。本研究对于URTP材料的构建具有重要的参考作用。相关研究成果发表于《ACS Materials Lett.》上


图文解析


图 1. (a) TPA、PCZ 和 ICZ 的单晶结构;BA@TPA、BA@PCZ 和 BA@ICZ 的瞬时光谱(黑线)和延迟光谱(带颜色填充的线)(b)、寿命衰减曲线(c)(掺杂比 1000:1,λex = 280 nm,延迟时间 = 0.1 ms)。(d)BA@TPA、BA@PCZ(在 310 nm 紫外灯下)和 BA@ICZ(在 365 nm 紫外灯下)的余辉照片。


图 2. 加热 BA、BA@TPA、BA@PCZ 和 BA@ICZ 的粉末 XRD 图案 (a)、FT-IR 光谱 (b) 和 DSC 曲线 (c);BA@ICZ 的全扫描 (d)、C 1s (e) 和 B 1s (f) XPS 光谱。


图 3. BA@TPA、BA@PCZ 和 BA@ICZ 的 PLQY 和磷光寿命 (a)、温度相关寿命衰减曲线的积分 (d);TPA、PCZ 和 ICZ 的单晶数据和平面性示意图 (b)(颜色越红 (越蓝),原子在拟合平面以下 (以上) 的距离越大);TPA、PCZ 和 ICZ 从 T1 到 S0 的 Huang−Rhys 因子和 RMSD 值 (c)。


图4. BA@ICZ、B-G、B−Y、B−W、B−O、B-R的归一化延迟光谱(a)、CIE1931坐标图(b)和寿命衰减曲线(c)(BA/ICZ/荧光染料=1000:1:0.5,掺杂比,λ ex = 280 nm,延迟时间=0.1 ms);(d)TS-FRET过程机制简化图。


图5.由BA@TPA、BA@PCZ、BA@ICZ组成的字母、数字及二维码图案。


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